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摘要
为提高G115钢(9Cr-2.8W-3CoCuVNbBN)在煤炭超临界水气化环境下的抗腐蚀性能,开发出可应用于煤炭超临界水气化制氢发电多联产系统中的新一代抗腐蚀涂层材料。采用粉末包埋渗铝工艺,于温度560℃、保温4 h的工艺参数下,在G115钢基体表面制得相对致密完整的铝涂层,并对涂层进行了显微分析。随后将具有铝涂层的G115钢放置在650℃,26 MPa的模拟煤炭超临界水气化中进行高温腐蚀试验,并同时放置未处理的G115钢试样进行对比试验。经1 000 h腐蚀后,取样进行X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)等测试表征,并进行腐蚀增重研究。G115钢经渗铝后得到涂层厚度约26μm,涂层主要组成元素为Fe和Al。腐蚀后无涂层试样的产物为典型的多层结构,最外层为铁氧化物层,中间为混合氧化物层,最里层为富铬层;而铝化涂层样品的腐蚀产物由最外层Fe-Al、中间层混合氧化物层、内层富铬层组成。经过腐蚀行为对比,发现G115钢试样在模拟煤炭超临界水气化中的腐蚀增重24.44 mg/cm2,铝化涂层的G115钢试样在该工况的腐蚀速率约为1.669 mg/cm2。综合分析表明,铝涂层可有效地提高G115钢在煤炭超临界水气化中抗腐蚀性能。
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